[发明专利]一种综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法

权利要求书

1.一种综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将宽厚板铸坯进行一次加热保温；

2）一次加热保温结束后，在液压机上锻造变形；

3）锻造变形结束后，锻坯返回加热炉进行二次加热保温；

4）保温结束后，锻坯热送至轧机进行轧制；或者，随炉缓冷至室温后再重新加热轧制。

2.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤1）中，加热温度在1100～1250℃，加热保温时间t根据铸坯厚度DX，按照下式计算：

t=DX/50

式中，t为保温时间，单位h；DX为铸坯厚度，单位mm。

3.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤2）中，为达到锻件的目标尺寸，采用宽砧沿铸坯厚度方向X向和宽度方向Y向施加变形，通过布砧和多道次变形，使坯料沿长度方向Z向被拔长，砧子宽度与铸坯初始厚度的比值≥1，变形压实过程中的单次压下率为20%～30%，总压下比不小于2。

4.按照权利要求3所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤2）中，锻造过程，砧子宽度与铸坯初始厚度的比值优选为1.0～1.2，变形压实过程中的总压下比优选为2.0～2.5。

5.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，

所述步骤2）中，沿宽度方向Y向变形后，厚度方向X向尺寸的计算方法为：

DX_i=0.98{DX_i-1+[0.782-0.182(DY_i-1/W)]ΔY_i-1}

式中，DX_i为变形后厚度方向尺寸，mm；DX_i-1为变形前厚度方向尺寸，mm；DY_i-1为变形前宽度方向尺寸，mm；W为砧宽，mm；ΔY_i-1为沿Y方向的单次压下量，mm；

所述步骤2）中，沿厚度方向X向变形后，宽度方向Y向尺寸的计算方法为：

DY_i=0.99{DY_i-1+[0.782-0.182(DX_i-1/W)]ΔX_i-1}

式中，DY_i为变形后厚度方向尺寸，mm；DY_i-1为变形前厚度方向尺寸，mm；DX_i-1为变形前宽度方向尺寸，mm；W为砧宽，mm；ΔX_i-1为沿X方向的单次压下量，mm。

6.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤3）中，二次加热保温温度在1100～1200℃，保温时间5～10h。

7.按照权利要求6所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤3）中，二次加热保温温度和时间，在合金含量超过1wt%的取上限，合金含量小于0.5wt%的取下限。

8.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤4）中，轧制温度在1100～1200℃，根据产品尺寸需要进行横轧和纵轧，轧制总压下比不小于1.5。

9.按照权利要求8所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，所述步骤4）中，轧制总压下比优选为1.5～2.5。

10.按照权利要求1所述的综合提升宽厚板坯内外质量的锻、轧复合成形方法，其特征在于，

所述步骤4）中，单次最大轧制量ΔX_max为：

ΔXmax=D(1-11+μ2)]]>

其中，

μ=1.05-0.0005T-0.056v

单次平均压下量为：

ΔX‾=0.8ΔXmax]]>

式中，ΔX_max单次最大轧制量，mm；单次平均压下量，mm；D为轧辊直径，mm；μ为摩擦系数，T为温度，℃；v为轧辊转速，m/s；

总轧制次数N为：

N=INT(ΔXtotalΔX‾)]]>

式中，ΔX_total为轧制流程的总压下量，即钢坯初始厚度与最终厚度之差，mm；INT(x)为取整函数；单次平均压下量mm；

为保证板形质量，开始轧制和最终轧制时压下量较小，中间道次压下量较大，压下量的分配引入正态分布函数f(x)：

f(x)=10.55N2πexp(-(Ni-N2)22(0.55N)2)]]>

式中，N_i为轧制的道次数，N_i∈(1,N)；

轧制量的分配函数f′(x)表达为：

f′(x)=f(x)/Σ1Nf(x)]]>

最终，第N_i轧制道次的压下量ΔX_i按下式计算：

ΔX_i=ΔX_total·f′(N_i)

式中，N_i为轧制的道次数，N_i∈(1,N)；ΔX_total为轧制流程的总压下量，mm。